JP2014055376A - スクリーンプレート - Google Patents

Abstract

【課題】近年、原料となる古紙が多種多様化しており、容易に溶解し難い難離解紙が増えている。難離解紙を溶解する場合、低動力で、かつ、歩留まりよく離解することができるスクリーンプレートの提供。
【解決手段】平板状の平面の全体に複数の突条部２１および溝条部２２を設け、この突条部２１の角部をエッジ状に形成すると共に、この溝条部２２の底部に目孔２３を設ける。好ましくは、平面に沿って移動するブレードと、前記突条部２１とが、どの位置にあっても交差するように前記突条部２１を形成する。好ましくは、突条部２１および前記溝条部２２は、直線状に互いに平行に形成されていること。
【選択図】図４

Description

本発明は、古紙を離解してパルプ化するための古紙溶解装置に使用するスクリーンプレートに関する。

古紙溶解装置（パルパー装置ともいう）は、上部に開口を有する溶解槽と、この溶解槽内の底部に設けられたスクリーンプレートと、このスクリーンプレートの上部に回転可能に配置された回転翼とを備えている。この古紙溶解装置は、主に、古紙を離解しパルプ化するためのものであり、溶解槽の中に古紙および溶解液を入れ、回転翼を回転させて混ぜ合わせることによって溶解している。

一方、上述したスクリーンプレートは略円板状に形成されており、プレート平面には、多数の目孔が形成されている。また、回転翼の下部には、スクリーンプレートと隙間を空けて対向するように、ブレードが設けられている。このブレードは、スクリーンプレートの目孔に入り込んだ古紙を回転翼と共に回転しながら切断する。このようにブレードと目孔とによって古紙を切断することによって、古紙の離解および溶解を促進している（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２００８−２９１３７７号公報 特開２００８−２９１３７８号公報 特開２００８−２９１３７９号公報

しかしながら、近年では、原料となる古紙が多種多様化しており、容易に溶解し難い難離解紙が増えている。この難離解紙としては、例えば、頑丈に固められた缶ビールの包装紙や、選挙ポスターを貼り付けるための掲示板などがある。このような難離解紙は、従来の古紙溶解装置を用いて離解した場合、装置に作用する負荷を高くさせる。また、難離解紙がスクリーンプレートの目孔に入り込みにくく、ブレードで切断できないため、十分に離解され難い。その結果、難離解紙原料が離解および溶解されないまま廃棄されてしまうことになり、歩留まりが悪い。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、難離解紙を溶解する場合であっても、低動力で、かつ、歩留まりよく離解することができるスクリーンプレートを提供するためのものである。

上述した課題を解決するために、本発明は、古紙を溶解するための古紙溶解装置に使用され、平板状の平面に目孔を有し、前記平面に沿って移動するブレードによって古紙を切断するためのスクリーンプレートにおいて、平板状の平面の全体に複数の突条部および溝条部を設け、この突条部の角部をエッジ状に形成すると共に、この溝条部の底部に目孔を設けたことを特徴とする。

また、平面に沿って移動するブレードと、前記突条部とが、どの位置にあっても交差するように前記突条部を形成することもできる。

さらに、前記突条部および前記溝条部は、直線状に互いに平行に形成されていてもよい。

本発明に係るスクリーンプレートでは、平板状の平面の全体に複数の突条部および溝条部を設け、この突条部の角部をエッジ状に形成すると共に、この溝条部の底部に目孔を設けているので、溝条部に入り込んだ難離解紙を突条部の角部で切断することで、難離解紙を構造面で強制的に微細化することができる。そのため、難離解紙を歩留まりよく離解することができる。また、難離解紙を容易に微細化できるので、従来の装置と比較して、装置の運転時間を短く低動力で運転することができる。
また、微細化した難離解紙が目孔を通過することで、さらに難離解紙を微細化することができる。これにより、上述と同様に、装置を低動力で運転できるとともに、難離解紙を歩留まりよく溶解することができる。

本発明に係るスクリーンプレートを備えた古紙溶解装置の正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 スクリーンプレートおよび古紙裁断用ロータが取り付けられた状態を示す拡大図であって、上側から見た図である。 スクリーンプレート単体の拡大図である。 （ａ）は図４のスクリーンプレートの目孔部分の拡大図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であって、ブレードが難離解紙を切断している状態を示したものである。

以下、本考案の実施の形態に係るスクリーンプレートについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施の形態で使用する上下、左右の方向は、図１を基準にしており、それぞれ図１の紙面上下方向および左右方向をいうものとする。

図１は、古紙溶解装置１を示す側面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
古紙溶解装置１は、回収した古紙を再利用するために、古紙および難離解紙を溶解および離解する装置である。この古紙溶解装置１は、図１および図２に示すように、有底円筒状に形成され、その側部を鉛直板３で切り欠いた上面視Ｄ型形状をなす溶解槽２を備えている。この溶解槽２の内方には、底面部中心に配設された古紙裁断用ロータ４（以下、ロータ４という）と、このロータ４の下側に配置されたスクリーンプレート５とを備えている。

また、古紙溶解装置１は、図１に示すように、溶解槽２の外側に、古紙、難離解紙またはこれらを積層し圧縮したベールを溶解槽２内へ搬送するコンベア６を備えている。このコンベア６によって搬送されたベールは、溶解槽２の上部に形成された開口７から矢印に示すように溶解槽２内に投入される。また、溶解槽２には、ベールと同時に、上記開口７から溶解用の水や薬品等（以下、水等という）が投入される。

溶解槽２内に投入された古紙および水等は、図２に示すロータ４の矢印方向の回転により生じる旋回流によって溶解槽２内で回転する。これにより、溶解槽２内に投入された古紙および水等は、旋回流によって混合され、古紙は細かな古紙片に分離し、中心部の渦によりロータ４の下方に位置するスクリーンプレート５へと吸い込まれる。

図３は、スクリーンプレート５およびロータ４が取り付けられた状態を示す拡大図、図４は、図３のスクリーンプレートを単体で示した図である。また、図５（ａ）は、図４のスクリーンプレートの目孔部分の拡大図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図であって、ブレード９が難離解紙を剪断している状態を示したものである。

ロータ４は、図３に示すように、装置の下側から上方向に延びる回転軸１０に取り付けられている。この回転軸１０は、図示しない駆動装置によって回転動力が与えられ、回転するようになっている。また、ロータ４には、回転軸１０の回転に伴って一緒に回転する６つの回転翼８が設けられている。この回転翼８には、その回転方向における先端縁部に、詳細は後述する難離解紙１１を切断・剪断するブレード９（詳細は、図５（ｂ）参照）が取り付けられている。

このブレード９は、図５（ｂ）に示すように、断面形状が略矩形状をなしており、回転翼８に取り付けられた状態で、回転翼８の下面よりも下側に突出している。このブレード９の下側角部は、鋭利なエッジになっており、難離解紙１１を切断するための移動刃として機能する。また、ブレード９は、図５（ｂ）に示すように、回転翼８の先端の前側から挿入するボルト１４によって着脱自在に取り付けられており、ブレード９のエッジが摩耗した場合などにボルト１４を外して交換できるようになっている。

また、回転翼８の上面には、ポンピングベーン１２がそれぞれに取り付けられている。このポンピングベーン１２は、回転翼８の上面から上側に向かって突出する攪拌翼であり、回転翼８の基端部側から先端部側に向かって延在する態様で設けられている。このポンピングベーン１２は、回転翼８の回転に伴って回転し、溶解槽２内に投入された古紙および水等に旋回流を生じさせ易くしている。

スクリーンプレート５は、図４に示すように、回転軸１０を中心とする円板を１２０度毎に３分割したものであり、これらの１つ１つは、上面視において扇形形状に形成されている。これらの３つのスクリーンプレート５は、溶解槽２の底面２ａに取付ボルト３１によって着脱自在に取り付けられている。

スクリーンプレート５の上面（ブレード９の下側角部と対向する面）には、図４および図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、複数の突条部２１および溝条部２２が形成されている。これらの突条部２１および溝条部２２は、スクリーンプレート５の上面をフライス加工によって直線状に溝加工をすることによって形成されている。この溝条部２２の幅は、図５（ｂ）に示すように、未離解の難離解紙１１が溝の中に入り込む程度の長さに形成されている。

突条部２１は、図４に示すように、３つのスクリーンプレート５が底面２ａに取り付けられた状態で、回転軸１０側から外周縁部に向かって直線状に放射する態様で形成されている。より詳細には、１つのスクリーンプレート５（１２０度の扇形に形成されたスクリーンプレート５）の突条部２１は、回転軸１０の中心から法線方向に延びる線であって、１２０度に形成された扇形のスクリーンプレート５の中心線３０を挟んで略対称に形成されている。また、突条部２１は、中心線３０に対して所定の角度３２だけ傾けて形成されている。このように、突条部２１を法線方向に放射状に形成するのではなく、所定の角度だけ傾けてこれらが互いに平行になるように形成したのは、突条部２１および溝条部２２を製造する加工を容易に行えるようにしたためである。

突条部２１は、図５（ｂ）に示すように、上側の角部が鋭利なエッジになっており、難離解紙１１を切断するための固定刃として機能する。そのため、上述した所定の角度３２は、回転翼８が回転しているどの状態であっても、回転翼８のブレード９の刃と突条部２１の刃とが直交しないようにする必要がある。直交していると、難離解紙１１を剪断力によって切断できないためである。この所定の角度３２は、約３０度であることが好ましい。

一方、溝条部２２には、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、溝条部２２の底面から、スクリーンプレート５の底面まで貫通する複数の目孔２３が設けられている。この目孔２３は、図５（ａ）に示すように、限られた面積の中にできるだけ多くの目孔２３を設けるために、千鳥状に配列されている。この目孔２３は、溶解された古紙を次工程に送れる程度に微細化されたか否かを計測する機能も有している。

次に、本発明の実施の形態に係るスクリーンプレート５の作用について、図５（ｂ）を用いて説明する。
溶解槽２内の古紙片は、溶解されてスラリー状になると、回転翼８による旋回流によって、ロータ４の下方に位置するスクリーンプレート５へと吸い込まれ、スクリーンプレート５に形成された多数の目孔２３を通してろ過される。

一方、未離解の難離解紙１１は、図５（ｂ）に示すように、目孔２３を通過できずに溝条部２２に入り込むようになる。そして、溝条部２２に入り込んだ難離解紙１１は、突条部２１の固定刃と、ブレード９の移動刃によって剪断され、強制的に微細化される。

また、溝条部２２内に残留する難離解紙１１は、ブレード９から下方向に受ける押圧力によって目孔２３に押し付けられ、目孔２３内部に入り込むことによってさらに微細化される。そして、目孔２３を通過した裁断された難離解紙１３は、スクリーンプレート５の下側へと移動して、次工程へと送られることになる。
また、目孔２３を通過できなかった難離解紙１１は、再び溶解槽２の内部を旋回し、再び溶解および裁断されるようになる。

本発明の実施の形態に係るスクリーンプレート５によれば、平板状の平面の全体に複数の突条部２１および溝条部２２を設け、この突条部２１の角部をエッジ状に形成すると共に、この溝条部２２の底部に目孔２３を設けているので、回転刃として機能するブレードと固定刃として機能する突条部２１とで難離解紙１１を切断・剪断し、難離解紙１１を構造面で強制的に微細化することができる。そのため、難離解紙１１を歩留まりよく離解することができる。また、難離解紙１１を容易に微細化できるので、従来の装置と比較して、装置の運転時間を短く低動力で運転することができる。
また、微細化した難離解紙１１が目孔２３を通過することで、さらに難離解紙１１を微細化することができる。これにより、上述と同様に、装置を低動力で運転できるとともに、難離解紙を歩留まりよく溶解することができる。

また、スクリーンプレート５の上側平面に沿って移動するブレード９と、突条部２１とが、どの位置にあっても交差するように突条部２１を形成しているので、難離解紙１１は、ブレード９と突条部２１とによって常に剪断されるようになる。その結果、難離解紙１１を効率よく、かつ、短時間で微細化することができる。

さらに、突条部２１および溝条部２２は、直線状に互いに平行に形成されているので、例えば、スクリーンプレート５の上側平面にフライス盤などを用いて溝加工を行うことで、突条部２１および溝条部２２を容易に形成することができる。そのため、スクリーンプレート５を安価で製造することができる。

以上、本発明の実施の形態に係るスクリーンプレートについて述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
例えば、本実施の形態では、スクリーンプレート５を扇形形状に３分割で構成しているが、３分割以外であってもかまわない。すなわち、スクリーンプレートの製作の容易性や、メンテナンス性を考慮して分割数を決定すればよく、例えば６分割などであってもよい。この場合であっても、固定刃として機能する突条部２１と移動刃として機能するブレード９とが、回転翼８が回転したいずれの位置でも略直交しないように構成できればよい。

また、本実施の形態では、回転翼８の個数を６つとしているが、それ以外の個数であってもかまわない。

さらには、本実施の形態では、分割構造のスクリーンプレート５の全部に突条部２１および溝条部２２を設けているが、難離解紙１１の含有比率が小さい場合には、その全部ではなく一部であってもかまわない。突条部２１および溝条部２２を設けないスクリーンプレートとしては、従来のように、平板に複数の目孔が穿孔されているものが使用できる。

さらにまた、本実施の形態では、スクリーンプレート５の突条部２１および溝条部２２を機械加工で一体に形成しているが、別体であってもかまわない。例えば、突条部を別部品で構成し、かつ、ボルトなどで着脱自在に取り付けたものであってもよい。これによれば、固定刃として機能する突条部が摩耗したときなどに、突条部のみをメンテナンスで交換することができる。

１ 古紙溶解装置
２ 溶解槽
２ａ 底面
３ 鉛直板
４ 古紙裁断用ロータ（ロータ）
５ スクリーンプレート
６ コンベア
７ 開口
８ 回転翼
９ カッターブレード
１０ 回転軸
１１ 難離解紙
１２ ポンピングベーン
１３ 裁断された難離解紙
１４ ボルト
２１ 突条部
２２ 溝条部
２３ 目孔
３０ 中心線
３１ 取付ボルト
３２ 角度

Claims (3)

1. 古紙を溶解するための古紙溶解装置に使用され、平板状の平面に目孔を有し、前記平面に沿って移動するブレードによって古紙を切断するためのスクリーンプレートにおいて、
   平板状の平面の全体に複数の突条部および溝条部を設け、この突条部の角部をエッジ状に形成すると共に、この溝条部の底部に目孔を設けたことを特徴とするスクリーンプレート。
2. 平面に沿って移動するブレードと、前記突条部とが、どの位置にあっても交差するように前記突条部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のスクリーンプレート。
3. 前記突条部および前記溝条部は、直線状に互いに平行に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクリーンプレート。